码垛机械手控制系统设计附录.doc

目录

附录1 课题审批表

附录2 毕业设计任务书

附录3 毕业设计开题报告

附录4 毕业设计计划进程表

附录5 毕业设计中期检查表

外文文献

外文翻译

附录1 课题申请表

毕业设计（论文）课题申请表

附录2 任务书

毕业设计（论文）任务书

（由指导教师填写）

附录3 开题报告

毕业设计（论文）开题报告

附录4计划进程表

毕业设计（论文）计划进程表

附录5 中期检查表

毕业设计（论文）中期检查表

一套采用PLC及工业无线模块

构建的工业现场水泵控制试验系统

Ramazan Bayindir a, Yucel Cetinceviz b

a 土耳其安卡拉Gazi大学技术学院

b 土耳其卡斯特木卡斯特姆大学机电一体化高等教育职业学院

文章信息关键词

文章历史：可编程控制器

2010年6月22日收到分布式IO

2010年10月14修订工业无线局域网

2010年10月19接受工业以太网

摘要

本文设计了一套针对工厂的水泵控制系统，并在实验室完成了该系统的构建。在这些工厂中的工作环境比较恶劣，如存在化学品，振动和频繁移动部件，从而可能会损害控制系统的构成部件——电线或电缆。由此，数据不得不通过公共路径进行传输。本文所设计的系统采用了可编程控制器（PLC）及工业无线局域网（IWAN）技术。它是由一个PLC，一个通信处理器，两个IWAN模块，和一个分布式输入∕输出模块，以及水泵和传感器组成。该系统以工业以太网和标准的传输控制协议∕网际协议（TCP/IP）来实现参数，配置和诊断数据的通信的。可编程控制器的主要功能是根据水罐中的水位控制水泵的启停。水位信号是由压力变送器和多组限位开关获取的。本文的目的是对于电缆布线不可能的生产过程提供一个可行的解决方案。它还有安装和维护的成本较低，运行可靠，强大和灵活的结构，适合工业应用的优点。

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1.简介

现代生产过程使用工业自动化系统。在这些过程的自动化是必然的，它能促进高效率和高质量的生产。对这一级的自动化，一天天的生产任务已迅速取得进展。自动控制系统使进程运行在一个安全和盈利的方式。这可以通过不断测量工艺操作参数，如温度，压力，流量和浓度水平实现。这些参数可以用来自动进行工艺决策，例如，动阀或泵，和控制加热，以使过程测量保持在理想值。

现代制造系统中的抽水设备是许多工业生产活动，尤其是在化学或食品行业的主要设备[1]。抽水系统通常存在于生产厂的外部。它们在恶劣的环境中，可以破坏任何一中布线。在通信技术的最新进展为这一问题提供了适当的解决方案。

数据通信在快速发展的工业化系统中起着重要的作用。工业自动化系统是周边生产单位运转正常。通过所有可能的产品系统的之间的数据通信，它们也为高层管理提供来自所有系统的信息。分布式生产或服务需要使用异构网络，包括本地和广域网络，由不同组织调节的有线和无线通信系统。这些组织有控制器区域网络，联络母线，设备网，网络通信协议，AS接口和现场总线[2,3]无线局域网技术在办公环境，尤其是小型办公室及家庭办公室设置中广泛使用。如前所述，传统的网络提供了许多优势，但需要电缆互连设备。由于低的可扩展性和连接器的高失败率，这导致高安装及维修成本。在制造

厂最有前景的创新是无线技术的引进。通过给工厂装上无线系统，大量电缆将被取代，这将会减少部署和维修成本。由于流动性的增强和更灵活的通信范式，无线系统也能确保新的应用[4,5]。出于这个原因，在过去的几年内，无线技术已经在消费品行业有了巨大的成功。无线解决方案对制造工厂的通信系统变的越来越有吸引力。此外，在传感器水平采用无线解决方案提供了其它的优点：连续，高分辨率，高敏感；支持移动性；备份；和紧密[6]。

在工业领域运用无线通信技术，为这种环境特意设计的产品是可取的。无线解决方案正越来越多的用于处理厂以满足现代工作实践的需要。

无线技术可能有在有线系统不存在的安装成本的节省和一定程度的灵活性。有线控制系统需要挖沟铺设新线；修复旧线或更换铜线可能非常昂贵。一些具体的盈利功能的无线网络安装和维护成本更低，物理障碍问题的干扰更小，标准最小化和传输比特率增加到54M[7]。

在使用无线系统时，有几个限制应该仔细考虑，例如，安全问题，可靠性，覆盖面积和容错。尽管无线网络的优势，对这些问题和解决方案的不充足的资料也可以使用[8]。

对于工业无线通信，有几个参数必须加以考虑。就像用于工业无线传输实验的模型一样，在工业无线通信系统中，对可能影响时间行为和失效模式的相关参数都做了定义和描述。

一些研究已经在工业厂房的无线通信中使用：在[7]中，进行了最显著的分析。在这项工作中，彻底调查所有工业的要求被提出：成本效益，可扩展性，可靠性，灵活性，可用性高，抗干扰性，安全性，以及许多其他因素。这些问题在危险和噪杂的环境中是是至关重要的。现有的无线解决方案进行了审查，而且行业需求和现有的无线标准之间的工作开发潜能应相匹配。远程自动抄表（AMD）系统是用于给水机构[ 9]。在这项工作中，为实施该系统，磁共振（磁阻）传感器，磁簧开关和cyble传感器模块，以及安装系统的通信，射频和模块都要用到。在[10]中，作者调查了无线通信在工业应用的问题和相应的解决方案：基本问题，使用现有的无线技术这一特定领域的应用，并创造混合系统。在[4]，无线传感器网络被详细描述。在[ 11]中，描述了实现一个接口模块（12M）钻井和批准过程。基于IEEE1451标准，本产品模拟了拥有工业液压模块（MHI-01）的一个系统。在很多作品中都有关于工业无线传感器的研究–[12-16]。在[17-20]的的研究报告中，无线传感器模块被用于家庭自动化。

在[21]中，拥有一个个人数字助理（掌上电脑），一个可编程控制器，一个无线设备服务器及其驱动程序组成的一个伺服电机远程控制。系统通信由无线网卡的掌上电脑，无线设备服务器，和RS - 232端口控制器建立。在[1]中，使用一个可编程控制器和频率控制对一个小容量泵水系统设计，构造，测试。在这项工作中，系统的通信是由电缆确立的。在其它作品中，一些用可编程控制器和传统布线系统过程控制的例子被提出[1,22-30]。

可编程控制器通常是工业自动控制系统的主要部分。它们用于内部存储指令，执行控制功能，如逻辑，顺序，定时，计数和算术。它们通过模拟数字或模拟输入∕输出模块控制各种类型的机械和工艺进程。它也可用于监测和控制植物或设备行业如电信，能源，水和废物管理，石油和天然气精炼，运输[[23]。本文在于为工厂布线不可能的地方提供可行的解决方法。该解决方案应该降低安装成本和维护成本，提供可靠的运行，并成为强大和灵活的建设工业应用。在这项研究中，我们使用西门子工业无线局域网SCALANCE WIWLAN模块，这是从不同的无线传感器网络（无线传感器网络）和无线局域网系统中使用以前的研究报告。